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La naissance de l’ordinateur quantique chinois

2017-09-14      


L’idée d'ordinateur quantique est loin d’être nouvelle dans la littérature et les films de science-fiction, et la réalité les a enfin rattrapés. 

Le 3 mai 2017 à Shanghai, le Centre pour l'excellence en information et physique quantiques de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a annoncé que la Chine avait construit le premier ordinateur quantique au monde avec des photons simples. Ce succès a le potentiel de complètement transformer l'informatique. 

Le professeur Pan Jianwei, physicien chinois renommé et membre de la CAS, a dirigé le projet. « Les choses que nous pourrions un jour être en mesure de faire avec l'informatique quantique dépassent notre imagination », dit-il. « La Chine se rapproche du passage critique de changement quantitatif en changement qualitatif dans sa recherche en informatique quantique. » 

  

Battre le superordinateur le plus puissant  

Un ordinateur quantique, de quoi s’agit-il exactement ? 

En physique, un quantum est la quantité minimale de toute entité physique qui participe à une interaction. Toutes les particules microscopiques, y compris la molécule, l'atome, l'électron et le photon, émettent différentes formes de quantum. Des lecteurs de CD aux grands systèmes de communication par fibre optique, des machines d'imagerie par résonance magnétique dans les hôpitaux aux microscopes à effet tunnel, la technologie quantique s’est progressivement intégrée dans tous les aspects de la vie quotidienne. 

Un ordinateur classique des débuts a une mémoire composée de bits définis par un ou zéro. Cependant, un ordinateur quantique est un système de calcul qui utilise directement les phénomènes mécaniques quantiques pour effectuer des opérations sur des données, ce qui est beaucoup plus rapide. Par exemple, la factorisation d’un nombre à 300 chiffres, une tâche qui prendrait à un ordinateur classique des débuts 150 000 ans, peut être accomplie par un ordinateur quantique en une seconde. 

« Le modèle d'ordinateur quantique actuel de la Chine utilise dix qubits », révèle Pan. « Cependant, avec 50 qubits, il pourrait battre le superordinateur le plus rapide en termes de traitement de certains problèmes spécifiques. » Il compare les ordinateurs quantiques d'aujourd'hui aux premiers ordinateurs classiques, car « notre ordinateur quantique n'est qu'un enfant, il est approprié de le comparer à d'autres enfants. » L'équipe prévoit de construire un modèle avec 20 qubits d'ici la fin de l’année 2017, dont la capacité informatique devrait dépasser celle de l’ordinateur portable le plus rapide sur le marché. 

  

Un scientifique chinois qualifié pour le prix Nobel  

Pan Jianwei, grand physicien quantique chinois, est une figure clé du projet informatique quantique du pays. 

Beaucoup connaissent sa légende. À 29 ans, il a corédigé un article sur la téléportation quantique qui a été sélectionné par la revue académique internationale Nature comme l'un des 21 articles classiques de la physique au cours du siècle dernier, aux côtés de la découverte de la radiographie par Wilhelm Roentgen (1845-1923) et du développement de la théorie de la relativité par Albert Einstein (1879-1955). À 31 ans, il a été nommé professeur à l'Université des sciences et de la technologie de Chine à Hefei. À 41 ans, il a été élu académicien de la CAS, le plus jeune du pays à l’époque. À 45 ans, il a remporté le premier prix national des sciences naturelles, le prix scientifique le plus prestigieux de Chine, qui a été accordé aux meilleurs comme Hua Luogeng, Wu Wenjun et Qian Xuesen. Certains ont même pensé que Pan Jianwei était en passe de remporter le prix Nobel il y a dix ans. 

Dans le domaine du calcul quantique supraconducteur, la Chine n'a pas l'avantage du premier chercheur et manque de professionnels. Préoccupé par cette situation, Pan a envoyé des étudiants de diverses spécialités en Autriche, en Allemagne, en Suisse, au Royaume-Uni et aux États-Unis, avant de les faire revenir en Chine. Cela a permis à son équipe d'acquérir les connaissances les plus avancées dans des spécialités telles que les atomes froids, la mesure de précision et la manipulation d'enchevêtrements multiphotones. Ces dernières années, les travaux de l'équipe ont été publiés dans de nombreux magazines internationaux renommés, y compris Nature and Science. 

  

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